用于产生气溶胶的装置的制作方法

本发明涉及一种用于产生气溶胶的装置、一种包括相应的装置的用于蒸发器系统的料筒、一种包括这样的料筒的蒸发器系统和一种用于产生气溶胶的方法。本发明的主题在随附的权利要求中限定。

背景技术：

1、已知的是，通过呼吸道给予有效物质是一种有效率且温和的方法，用以给人体或动物体输送在生理上起作用的物质，其中尤其是能够用部分地最简单的器件实施的传统的吸入方法不仅在传统医学中而且在家庭常备药品中已寻得稳固的位置。在这些简单的方法中，通常在罐或类似的容器中对被溶解在载体物质(通常是水)中的有效物质进行加热并且由此使其蒸发。

2、由于在世界上许多地方对吸烟，即通过燃烧烟草产品并且将产生的烟雾吸入(例如以香烟或雪茄的形式)来进行的烟草产品的消费的批判性评价越来越多，近年来，这样的吸入方法越来越多地成为关注的焦点：在所述吸入方法中，传统上通过烟草烟雾来吸收的在生理上起作用的物质，取而代之地通过在不燃烧烟草的情况下实现的相应的吸入方法来施用，其中这种方案也被转用到在其他方面经常与吸烟相关联的其他的有效物质上，例如四氢大麻酚(thc)和其它大麻酚。

3、在此，逐步的技术发展能够实现越来越小地构造用于使含有效物质的成分蒸发的相应的蒸发器系统，使得如今能够使用下述蒸发器系统，用所述蒸发器系统能够在可携带的手持设备中进行含有效物质的成分的蒸发，所述手持设备例如能够具有传统的雪茄或香烟盒的尺寸。对于相应的蒸发器系统而言最重要的应用是电子烟和用于医疗应用的吸入器。

4、现今已知的系统大多基于以下情况，即被储存在贮存器中的通常被称为液体的成分通过或多或少受控地输送来自加热元件、例如加热螺旋丝的热能来进行蒸发，使得使用者能够吸入产生的蒸汽。在此，液体的从贮存器到加热元件的输送经常通过灯芯来实现，因而经常也谈及灯芯-螺旋-系统。相应的系统例如在us 20140096782 a1中得到公开。

5、蒸发的液体在蒸发器系统中以与空气汇流的方式形成气溶胶，所述气溶胶含有通过冷凝由气相产生的细微的液滴。在此，蒸发的液体的某些部分通常保留在气态中，其中在许多商业上常用的系统中也可能的是，在气溶胶中此外还含有在沸腾时从液相被喷射出来的较大的液滴。

6、对于被设置为用于常规香烟的代替物的蒸发器系统而言，一个很大的挑战是为使用者提供与常规的香烟产品相类似的吸烟感受，使得使用者在使用蒸发器系统时获得与常规的香烟相类似的吸烟体验。相反，对于相应的蒸发器系统在医疗领域中的使用而言，重点在于能够实现将含有的有效物质目标精确地施用在呼吸道的指定区域中。理想地，这些预设在两种情况下必须在大量的使用中能够保持不变地实现。

7、发明人在广泛的试验系列中对这些方面，即最佳的吸烟体验方面或者医疗有效物质在呼吸道中的有针对性的施用方面进行了研究。根据发明人的认知，两种效果可能在很大程度上通过在气溶胶中产生的微液滴的尺寸和尤其是它们的微液滴尺寸分布来确定。因此，处于大约1到5μm的直径范围内的微液滴优选沉积在下呼吸道中，而超过8μm的微液滴则很大程度上留在上呼吸道中。相反地，非常细微的液滴由使用者再部分地呼出。

8、根据发明人的认知，产生的微液滴进入到呼吸道中的深度对下述问题而言是重要的，即是否能够用蒸发器系统获得与传统的吸烟产品相似的吸烟体验。发明人在自行研究的过程中已知，为了提供能够实现最佳的消费体验的蒸发器系统或者为了提供能够实现将含有的有效物质最佳地施用的医用吸入器，重要的是实现尽可能保持不变且可再现的气溶胶品质，所述气溶胶品质理想地应当以能够有针对性地调节的微液滴尺寸分布为特征。就这方面而言，已经确定常规的由现有技术已知的蒸发器系统，尤其是灯芯-螺旋-系统通常不符合这些要求。

技术实现思路

1、本发明的首要任务是，表明一种用于产生气溶胶的装置，该装置消除或至少减少现有技术的缺点。

2、本发明的特殊的任务是，表明一种用于产生气溶胶的装置，该装置能够产生具有特别高的品质的气溶胶。在此，预先规定的是，用于产生气溶胶的装置即使在大量的使用中应当也能够以尽可能保持不变的品质来产生气溶胶。

3、此外，本发明的任务是，用于产生气溶胶的装置能够产生气溶胶，该气溶胶的平均微液滴尺寸能够有针对性地调节并且其微液滴尺寸分布尽可能地狭窄。在这种情况下，补充的任务是，用于产生气溶胶的装置应当能够提供气溶胶，该气溶胶具有特别小的平均微液滴尺寸，以便由此能够使气溶胶能够较深地进入到呼吸道中。

4、此外，本发明的附加的任务是，表明一种用于产生气溶胶的装置，在所述装置中可靠地防止较大的、未蒸发的液滴从待蒸发的液体中非期望地带出。

5、理想地，前面所表明的任务应当能够用对常规的蒸发器系统的相对较少的改动来实现。此外，用于产生气溶胶的装置应当有利地在产生的气溶胶量的方面，即在对于每毫升蒸发的液体能够从吸嘴获得的气溶胶产量的方面至少与由现有技术已知的蒸发器系统一样地功率强大。

6、发明人已知，通过对出现在蒸发器系统的内部中的流体流动进行受控的引导，能够解决前面所描述的任务。在由现有技术已知的装置中，为产生气溶胶所需要的空气流大多直接在被加热和蒸发的液体的表面上引导，例如通过直接地环绕灯芯-螺旋-结构流动。在这种情况下，不仅存在液体的较大的、未蒸发的液滴非期望地被带走的危险，而且根据发明人的认知，在沸腾的液体的表面上能够发生蒸汽与空气之间的混合比例的局部强烈地波动，这阻碍了受控的气溶胶形成，尤其是具有狭窄的微液滴尺寸分布的受控的气溶胶形成。特别地，对于这些构造来说，有针对性地影响微液滴尺寸或者微液滴尺寸分布的可能性通常很小，尤其因为在这些蒸发器系统内部的流体流动由于使用者不同的抽吸行为而能够强烈地变化。

7、现在意外地发现，如果由电加热元件从待蒸发的液体产生的蒸汽不是不受控地进入到混合室(在该混合室中进行与空气流的混合)中，而是设置了用于生成气溶胶的装置(产生的蒸汽在该装置中受控地，即作为蒸汽自由射流被引导到所述混合室中)，则能够实现为解决前述任务所需要的受控的流体引导。这通过以下方式来实现，即设置蒸发器室，蒸汽自由射流能够从该蒸发器室通过布置在该蒸发器室的壁中的喷口逸出，蒸汽由于在蒸发器室中的其自身的蒸汽压力而被驱使穿过所述喷口。通过这种装置，能够在混合室中以受控且尽可能均匀的方式实现空气与蒸汽的混合，借此来实现气溶胶特性的高的稳定性和可再现性(reproduzierbarkeit)。

8、通过相应的装置，能够在所述混合室中以相对于壁部区域尽可能大的距离进行气溶胶形成，由此减少由于非期望的冷凝而引起的气溶胶损失。此外，借助相应的用于产生气溶胶的装置来实现特别小的平均微液滴尺寸并且尤其有利地实现狭窄的微液滴尺寸分布。

9、在不愿受到这个理论约束的情况下，发明人认为，通过均匀的成核现象形成的初始液滴(其能够用作用于进一步冷凝的晶核)的数量取决于在流动中的临界的空气质量分数达到时的空气质量分数在时间上的变化率。在此，所述临界的空气质量分数与蒸发的物质和相互混合的流体的温度相关。

10、可能出现如下情况，至少在实践中可能重要的尺寸范围内，在流体中的一同运动的小体积在达到临界状况时所经受的尽可能大的变化率导致形成较大数量的液滴，其中不能排除的是，极高的变化率能够导致过快地通过临界范围，这可能对晶核数量产生不利影响。通过均匀的成核现象形成的液滴的这个大数量导致小的平均微液滴尺寸和狭窄的微液滴尺寸分布。因此，发明人已知如果目标是较小的平均微液滴尺寸和狭窄的微液滴尺寸分布，则必须实现空气和蒸汽尽可能迅速的混合。

11、发明人在研发的范畴中成功地通过使用蒸汽自由射流恰好实现了使流体受控且迅速混合的这些前述的条件用以产生较大的、空气质量分数在时间上的变化率。在这里已证实特别有利的是，相对于现有技术，通过使用蒸汽自由射流能够减小蒸汽浓度中的局部波动，所述局部波动在由现有技术已知的蒸发器系统中不利地增大颗粒尺寸的分布宽度。

12、也就是说通过使用蒸汽自由射流，尤其在蒸汽自由射流的层流的区域中能够实现特别受控且保持不变的条件，在所述条件下蒸汽和空气的混合主要取决于分层流动的扩散速度，这在设计蒸发器系统时可以特别好地控制。此外，相对于现有技术，在蒸汽自由射流的紊流区域中产生特别高频的且小空间的紊流，其同样能够实现与周围空气的特别快的且少波动的混合并且由此能够实现高效率的气溶胶生成。

13、根据这些解释，本领域的技术人员认识到，前面所提到的任务通过在权利要求中限定的装置、料筒、蒸发器系统和方法来解决。优选的根据本发明的构造方案由从属权利要求和下面的阐述来得出。

14、根据本发明的料筒、蒸发器系统和方法的这样的特征(它们在下文中被称为优选的)在特别优选的实施方式中与其它被称为优选的特征相结合。因此，非常特别优选的是下面被称为特别优选的主题中的两个或更多个主题的组合。

15、相应的根据本发明的料筒、蒸发器系统和方法的优选的特征由优选的根据本发明的装置的特征得出。

16、本发明涉及一种用于产生气溶胶的装置，其包括蒸发器室、具有用于气溶胶的出口的吸嘴以及具有空气入口的混合室，

17、其中在所述蒸发器室中布置了用于使液体蒸发的电加热元件，所述电加热元件与灯芯材料、即具有毛细作用的多孔材料相接触，所述灯芯材料设置用于将待蒸发的液体输送给所述电加热元件，

18、其中所述蒸发器室包括至少一个第一喷口，所述第一喷口如此布置在所述蒸发器室的壁中，从而通过所述第一喷口在蒸发器室和混合室之间形成流体引导连接，使得在所述蒸发器室中蒸发的液体能够作为蒸汽自由射流进入到所述混合室中，

19、其中所述装置如此构造，使得所述蒸汽自由射流在混合室中为了产生气溶胶能够与通过空气入口进入的空气流混合并且所产生的气溶胶能够通过所述吸嘴的出口从所述装置排出。

20、根据本发明的装置包括蒸发器室、具有用于气溶胶的出口的吸嘴和具有空气入口的混合室。在本发明的范围内，所述蒸发器室和混合室在此应当理解为通过结构上的措施至少部分地彼此分开的腔室。在现有技术中，蒸发器室大多也是将产生的蒸汽与输送的空气在其中进行混合的腔室；与现有技术不同，根据本发明的装置因此包括至少两个分开的腔室，所述腔室通过结构上的措施至少部分地彼此分开，使得流体不能够完全无阻碍地从蒸发器室逾越到混合室中。在此，这样的根据本发明的装置是非常特别优选的，在所述装置中在蒸发器室中产生的蒸汽基本上只能够通过第一喷口进入到混合室中。

21、根据本发明，混合室具有空气入口。在最简单的构造方案中，这个空气入口能够是所述混合室的壁中的简单的空隙。所述空气入口用于下述用途：当使用根据本发明的装置时、即当使用者在吸嘴处抽吸时，空气能够从该装置的外部进入到所述混合室中，以便通过这种方式不仅能够实现压力平衡，而且也提供了为产生气溶胶所需要的空气作为空气流。根据本发明的装置是优选的，其中在空气入口处或者在通向空气入口的输入管路中布置了用于对进入到混合室中的空气流进行过滤的空气过滤器，或者其中空气入口与用于容纳洁净空气的补充的储罐相连接，其中所述补充的储罐优选是压力容器。

22、在所述根据本发明的装置中，蒸发器室包括电加热元件。这个电加热元件用于蒸发能够通过与该电加热元件接触的灯芯材料来输送的液体。通过所述电加热元件能够实现将所述蒸发器室的内部的待蒸发的液体转化为气相并且由此产生蒸汽。

23、根据本发明，所述蒸发器室包括至少一个第一喷口，产生的蒸汽能够通过所述第一喷口进入到混合室中。在本发明的范围内，术语“喷口”在与本领域的技术人员的理解相一致的情况下表示一种用于对流体流动在其从蒸发器室逾越到混合室中时产生影响的技术装置，通过该技术装置使在所述蒸发器室中通过液体的蒸发所产生的蒸汽的压力转化为蒸汽的运动能。在此，所述喷口例如能够具有恒定的横截面，具有渐缩的或者更复杂的形状。从功能的角度来看，所述喷口必须能够使在蒸发器室的内部中形成的蒸汽压力转化为蒸汽的动能，使得该蒸汽作为蒸汽自由射流进入到混合室中。

24、在本发明的范围内，自由射流是从喷口到自由空间中的不被壁限制的流动，使得从所述喷口流出的蒸汽和位于混合室中的气体具有不同的速度，其中，包围所述自由射流的气体通常被该自由射流吸入并且带走。

25、在最简单的根据本发明的装置中，所述蒸发器室包括仅一个第一喷口。然而，根据本发明的装置的一个特殊的优点在于，所述蒸汽自由射流的流动特性也可以通过下述方式来调整，即能够设置多于一个第一喷口，蒸汽能够相应地作为蒸汽自由射流从所述多于一个第一喷口进入到混合室中。因此，这也是特别有利的，因为这样即使在颗粒尺寸的分布较复杂的情况下也能够例如通过选择不同尺寸并且在其形状方面不同地构造的喷口有针对性地实现，其中引起了用每个单个的蒸汽自由射流所获得的颗粒尺寸的叠加。这能够实现例如在呼吸道的不同的区域中同时地施用两种不同的有效物质。

26、根据本发明的装置如此构造，使得从蒸发器室通过喷口排出的蒸汽自由射流在混合室中与通过空气入口进入的空气流混合，从而引起在所述混合室中所产生的混合物的温度降低以及非常高的过饱和度，所述非常高的过饱和度导致以期望的较高的成核速率来进行的均匀的冷凝，即均匀的成核。

27、至少一个第一喷口要么能够设置成被紧固在蒸发器室的壁中的单独的构件，要么在简单的构造方案中也能够直接通过蒸发器室的壁来形成，使得该蒸发器室的壁通过其结构来形成喷口作为朝向混合室的排出口。就这点而言，由于成本原因而优选的是根据本发明的装置，其中至少一个第一喷口通过蒸发器室的壁来形成。

28、在自行的试验和与此有关的模拟中已表明，利用根据本发明的装置来实现最佳结果，在所述装置中加热元件和第一喷口布置在蒸发器室的不同的侧部上、尤其布置在对置的侧部上。根据发明人的认知，这能够实现在所述蒸发器室的内部中尽可能均匀的压力形成并且由此产生尽可能均匀地形成的蒸汽自由射流，利用所述蒸汽自由射流在产生气溶胶时通常能够实现最好的结果。

29、尤其在使用面式的电加热元件，例如扁平的加热器芯片或可加热的金属丝网这样的情况下，电加热元件也能够被集成到蒸发器室的壁中。这意味着，所述蒸发器室至少区段式地被电加热元件限界。因此，优选的是根据本发明的装置，其中电加热元件如此布置在蒸发器室中，使得所述电加热元件构成蒸发器室的一部分、优选蒸发器室的壁的一部分。

30、即使在许多情况下这不是优选的，但是根据前述解释也是可行的，即电加热元件不仅构成蒸发器室的壁的一部分，而且通过其几何形状同时也构成第一喷口或者第一喷口之一或者所有的第一喷口。例如，面式的加热器芯片能够构造有贯通的空隙，所述空隙作为喷口发挥功能，在加热器芯片的下方在灯芯的接触区域中产生的蒸汽能够通过所述喷口作为蒸汽自由射流进入到混合室中。因此，优选的是根据本发明的装置，其中至少一个第一喷口通过与电加热元件分开的构件来构造或者通过布置在蒸发器室的壁中的加热元件来构造，其中所述至少一个第一喷口非常特别优选地通过与电加热元件分开的构件来构造。

31、在本发明的研发过程中最初还假设，为了解决前面所定义的任务必须强制地如此设计根据本发明的装置，使得空气流也作为空气自由射流进入到混合室中。然而，在本发明进一步的研发过程中已表明，这不是必需的并且用于解决前述任务的主要特征是根据本发明的具有相应的第一喷口的装置和蒸汽流作为蒸汽自由射流的的相应的设计方案。尽管如此，已表明的是，根据本发明的装置——在该装置中，空气流也作为空气自由射流进入到混合室中——恰好能够为确定的应用情况提供优点，尤其因为气溶胶形成的可控性进一步得到提高并且本领域的技术人员获得用于对气溶胶形成进行微调的额外的调节可行方案。在此，在这些试验中已表明，尤其用这样的第二喷口能够实现值得追求的高混合率，所述第二喷口被构造成朝向混合室渐缩的喷口，其中尤其是由扁平喷口产生的流动轮廓已证实是特别有功效的。

32、相应地优选的是根据本发明的装置，其中空气入口包括至少一个第二喷口，使得进入的空气流能够作为空气自由射流进入到混合室中，其中所述至少一个第二喷口优选是朝向混合室的内部渐缩的喷口，并且/或者其中所述至少一个第二喷口优选是扁平喷口、优选是具有矩形的横截面的扁平喷口，其中所有的第二喷口的组合的横截面积优选处在0.5到10mm2、优选1到4mm2的范围内。

33、如果在使用第一喷口和第二喷口的情况下使用前面所公开的根据本发明的装置，则已证实为有利的是，根据本发明的装置的组成部分如此定向，使得蒸汽自由射流和空气自由射流在混合室中相交。在此已经发现，在两个自由射流的中间射流之间的交角的方面能够实现较大的角度范围(spektrum)，由此有利地获得特别高的结构自由度。然而已表明的是，尤其如果自由射流之间的角度如此选择，使得这些自由射流尽可能正交地彼此交会，则实现具有尽可能狭窄的微液滴尺寸分布的特别好的气溶胶品质。

34、相应地优选的是一种优选的根据本发明的装置，其中空气入口和蒸发器室如此布置，使得蒸汽自由射流和空气自由射流在混合室中、优选在层流的区域中相交，使得所述蒸汽自由射流的中间射流与空气自由射流的中间射流围成处在5°到175°、优选30°到150°、特别优选50°到130°、非常特别优选70°到110°的范围内的角度，其中所述角度优选基本上是90°。

35、作为前面所描述的装置——更确切地说是利用两个定向的自由射流的直接的混合的装置——的替代方案，这样的根据本发明的装置对于确定的应用情况而言已证实是特别有利的，其中气溶胶形成主要在蒸汽自由射流和进入的空气流之间的边界区域中进行，即其中气溶胶形成主要通过在边界层处的扩散所引起，这也能够有利地实现通过所使用的流体的温度来对气溶胶形成过程进行额外的控制。由此，优选的是一种优选的根据本发明的装置，其中空气入口和蒸发器室如此布置，使得蒸汽自由射流和进入的空气流在混合室中至少区段式地基本上彼此平行地延伸。

36、为此，所述蒸发器室的蒸汽自由射流或者第一喷口和所述空气入口要么必须直接地如此布置，使得空气流和蒸汽自由射流在混合室的内部中至少区段式地彼此平行地延伸，要么必须在所述混合室中设置一个或多个空气引导元件，从而能够实现至少区段式地平行的引导。在这种情况下，当然已证实为导向目标(zielführend)的是，为空气流而不为蒸汽自由射流设置相应的空气引导元件，尤其因为蒸汽自由射流的转向也会导致在空气引导元件处的非期望的冷凝。因此，优选的是根据本发明的装置，其中空气入口和蒸发器室的至少一个第一喷口如此布置，使得蒸汽自由射流和进入的空气流在混合室中至少区段式地彼此平行地延伸，或者其中在混合室中如此布置一个或多个空气引导元件，使得蒸汽自由射流和进入的空气流在混合室中至少区段式地彼此平行地延伸。在与本领域的技术人员的理解相一致的情况下，术语“平行”在本发明的范围内意味着，流体流动基本上平行地延伸，其中由流动围成的5°或更小、优选2°或更小、特别优选1°或更小的角度能够被视为基本上平行。

37、对于前述优选的装置来说(在所述装置中流体流动至少区段式地彼此平行地延伸)，两种结构的装置尤其已被证明可靠。在第一种变型方案中，在第一喷口的不同的、对置的侧部上设置空气入口，使得通过该空气入口进入的空气流置于蒸汽自由射流的至少两侧并且围绕所述蒸汽自由射流来流动，以便由此产生特别大的接触区域，在该接触区域中在类似的条件下在边界区域中进行气溶胶生成。这在可再现性和获得的微粒尺寸分布方面已证实比空气流仅从一侧进入到混合室中并且必须首先围绕蒸汽自由射流来流动以便在蒸汽自由射流的背离空气入口的一侧上也引起气溶胶形成这样的情况更加有利。也就是说在这种情况下，在蒸汽自由射流的不同的侧部上显现出不同的冷凝条件，所述不同的冷凝条件自然也导致不同的平均微液滴尺寸和较宽的微液滴尺寸分布。

38、前面所描述的方案的备选的设计方案已证实是一种根据本发明的装置，在该装置中单个的空气入口围绕一个或多个第一喷口来构造，使得例如环形的空气入口围绕第一喷口同轴地延伸。相应的装置在蒸汽自由射流的全部的侧部上产生尽可能均匀的条件并且已证实是下述装置之一，在所述装置中，在混合室中的进入的空气流与蒸汽自由射流之间的平行地延伸的层流的区域在特别长的区段内如此保持不变，使得有利地特别强烈地通过在边界层上的扩散过程来影响气溶胶生成。因此，根据本发明的装置是优选的，其中混合室具有至少两个空气入口或一个将至少一个第一喷口包围的单个的空气入口，所述空气入口如此布置，使得进入的空气流在所述混合室中至少区段式地在蒸汽自由射流的两侧上平行于蒸汽自由射流来延伸。

39、如前面关于所述第二喷口已经公开的那样，已证实有利的是，将至少一个第一喷口或者所有的第一喷口构造成朝向混合室渐缩的喷口。这样的也被称为konfuser的喷口特别有利地适合于提高从蒸发器室排出的蒸汽的速度并且获得对本发明来说尽可能有利的蒸汽自由射流。对于所述第一喷口来说，一种构造也已证实是非常特别有利的，在这种构造中第一喷口是扁平喷口。这样的扁平喷口在体积流量相同的情况下产生具有特别大的表面的蒸汽自由射流，由此获得较大的相对于周围的空气流的边界区域，在该边界区域中能够通过冷凝来特别有效率地进行气溶胶形成。根据发明人的认知，用相应的扁平喷口获得尤其尽可能地冷凝的气溶胶、即致密的气溶胶，在所述气溶胶中平均微液滴尺寸由于初始晶核的数量大而特别小。在此，将所述第一喷口和所述第二喷口都构造成扁平喷口的这种组合已证实是特别优选的，因为所获得的具有扁平轮廓的自由射流在自由射流相交的情况下具有就体积而言相对较小的并且良好限定的相交区域，由此能够实现特别受控的气溶胶形成。

40、一种根据本发明的装置相应地是优选的，其中至少一个第一喷口是朝向混合室渐缩的喷口，并且/或者其中所有的第一喷口的组合的横截面积处在0.01到1mm2的范围内、优选处在0.05到0.8mm2的范围内、特别优选处在0.1到0.5mm2的范围内、非常特别优选地处在0.15到0.4mm2的范围内，并且/或者其中所述至少一个第一喷口是扁平喷口、优选是具有矩形的横截面的扁平喷口，其优选具有0.3mm或更小的、优选0.2mm或更小的、特别优选0.05mm或更小的间隙宽度。

41、发明人已知的是，为了实现尽可能有利的气溶胶生成，有意义的是，在参与的流体之间设置尽可能大的热梯度。这意味着，热的蒸汽自由射流与流入的冷的空气流之间的温差应该尽可能大。就这点而言，发明人观察到，尤其在继续运行例如在电子烟中的根据本发明的装置时，电蒸发器单元的运行能够导致对整个装置的加热，进入到混合室中的空气流通过所述加热在气溶胶生成之前也加温，由此降低温度梯度。已经有利地表明，用根据本发明的装置能够以协作的方式消除或者至少减轻这个问题。因为根据本发明的装置中的蒸发器室为了生成蒸汽自由射流的目的本来就与所述装置的混合室或者其他的组成部分分开，所以能够实现，将所述蒸发器室或者所述蒸发器室的壁完全或部分地由热绝缘的材料来构造，所述热绝缘的材料至少部分地针对由电加热单元产生的热能对根据本发明的装置的其余的组成部分进行屏蔽。这确保能够在排出的蒸汽自由射流与空气流之间获得尽可能高并且尽可能保持不变的温度梯度。优选的是一种根据本发明的装置，其中所述蒸发器室具有壁，所述壁至少区段式地由热绝缘的材料构成或者用热绝缘的材料来涂覆，其中所述热绝缘的材料优选具有0.5w/(m k)或更小、优选0.1w/(m k)或更小的导热率。

42、本领域的技术人员能够为此选择较宽范围的热绝缘的材料，其中本领域的技术人员必须在符合其要求的材料的低导热率与良好的可加工性之间寻求合适的折中方案，其中后者尤其取决于由本领域的技术人员所规划的装置的其余的构造。除了大量可行的塑料材料之外，尤其典型的隔绝材料、例如矿棉或者气凝胶作为绝缘材料已被证明是可靠的，所述隔绝材料大多以对于相应的隔绝材料而言经常见到的多孔的结构为特征。

43、此外，发明人已知的是，在确定的情况下能够特别有利的是，所述第一喷口或者所有的第一喷口至少部分地由导热的材料来构造或者用导热的材料进行涂覆。只是初看上去，这与前面所公开的由绝缘材料构成的蒸发器室的设计方案的优点相矛盾。除了通过电加热元件所引起的对空气流的非期望的加热之外(该非期望的加热应该通过热绝缘的材料来排除)，在所述蒸发器室中可能还存在其他的问题。

44、因为在根据本发明的装置中蒸汽基本上通过一个或者多个第一喷口从蒸发器室排出，所以所述蒸发器室的内壁是在其上可能发生蒸汽的非期望的冷凝的凝结面。在这种非期望的冷凝的情况下，原本应该作为蒸汽自由射流排出到混合室中以便在那里为气溶胶形成作贡献的一部分蒸汽作为冷凝的液体凝结在蒸发器室的壁上，该液体在最坏的情况下甚至可能作为大的、未蒸发的液滴从那里通过吸嘴到达使用者处。通过这个过程，蒸汽浓度降低并且相应地出现损失，由此降低了气溶胶生成的效率和气溶胶产量。当然，这种效应不仅出现在所述壁上，而且出现在所述第一喷口上，尤其是因为在这个位置的蒸汽必须被引导通过相对小的体积空间(volumen)，该体积空间在许多情况下也还从背侧被进入的空气流冷却并且通过相应的较低的温度能够容易地成为蒸汽的凝结面。这扩展到下述理论的设计方案，在所述理论的设计方案中在第一喷口中冷凝的一部分蒸汽在继续的运行中可能导致第一喷口的有效的横截面减小并且由此改变整个根据本发明的装置的气溶胶生成特性。

45、为了解决这个问题，如前面说明的那样导向目标的是，将所述第一喷口和/或蒸发器室的内侧由导热的材料来构造，其中特别是典型的金属、比如铜、铝和铂，或半金属、比如硅已证实是合适的。在根据本发明的装置的非常特别优选的实施方式中，所述蒸发器室的相应地构造的内侧和/或第一喷口与加热元件并且/或者与单独的加热装置热耦合，以便在根据本发明的装置运行时确保这些构件处于如此高的温度上，使得能够防止或至少减少蒸汽在这些构件上的冷凝。在此，尤其第一种设计方案在自行的试验中已证实是特别有利的，即相应的构件用本来存在且已经为了产生蒸汽而存在的电加热元件来实现，因为在这种情况下电加热元件的基本功能能够以协作的方式被利用，以便补偿根据本发明的装置的部分出现的特点。

46、根据前面的解释，优选的是根据本发明的装置，其中蒸发器室具有壁，所述壁在蒸发器室的内侧处至少区段式地由导热的材料构成或者用导热的材料来涂覆，其中所述导热的材料具有20w/(m k)或更大的、优选80w/(m k)或更大的导热率，并且其中在所述蒸发器室的内侧处的导热的材料与电加热元件热耦合并且/或者与单独的加热装置连接，并且/或者其中第一喷口由具有20w/(m k)或更大的、优选80w/(m k)或更大的导热率的导热的材料构成，并且其中所述第一喷口优选与电加热元件热耦合并且/或者与单独的加热装置连接。

47、根据本发明的装置是特别优选的，在所述根据本发明的装置中各个组成部分如此相对于彼此定向，使得气溶胶形成在混合室的内部进行、即以离所述混合室的内壁尽可能远的距离来进行。从流体动力的角度来看，已证明特别有利的是，所述混合室朝向吸嘴的方向渐缩，使得用于气溶胶的出口在所述吸嘴中又作为一种喷口来发挥功能，所述喷口提高了所产生的气溶胶的朝向使用者的方向的动能。因此，优选的是根据本发明的装置，其中所述混合室沿着气溶胶的流动方向具有不规则的横截面轮廓，其中所述混合室的横截面优选朝向吸嘴的方向减小。

48、即使原则上能够实现以电加热元件的所有的可能的形式、例如以灯芯-螺旋-装置来运行根据本发明的装置，然而在发明人的试验中已清楚地表明，使用片状的加热器芯片是特别有利的。这样的片状的加热器芯片允许特别好且受控的蒸汽生成并且因此支持了根据本发明的装置在一般情况下对尽可能受控地进行蒸汽生成和气溶胶生成的追求。此外，相应的片状的加热器芯片可以特别好地与蒸发器室的其他的构件热耦合并且此外由于其形状还可以特别容易地构造为蒸发器室的组成部分。在这种情况下，所述加热器芯片特别优选地布置在蒸发器室的底部上，即布置在对置于第一喷口的一侧上。在此，相应的片状的加热器芯片也可以如此构造，使得该加热器芯片不仅构成蒸发器室的壁的一部分，而且在其内部还形成被规定在根据本发明的装置中的一个或者多个第一喷口。因此，优选的是一种根据本发明的装置，其中所述电加热元件是线圈或片状的加热器芯片、优选是片状的加热器芯片、特别优选是由掺杂或未掺杂的半导体材料构成的片状的加热器芯片，所述加热器芯片优选被多个微通道穿过。

49、根据本发明的装置能够与用于容纳待蒸发液体的液体贮存器组合，由此获得所谓的料筒，所述料筒适合于使用在蒸发器系统中、例如在电子烟中。相应的料筒通常被构造成一次性部件，其与可再用部件一起构成蒸发器系统。

50、因此，本发明也涉及一种用于蒸发器系统的料筒，其包括根据本发明的装置和用于容纳待蒸发液体的液体贮存器。

51、优选的是根据本发明的料筒，其中所述液体贮存器包括从由玻璃、晶体、金属、陶瓷、木材和塑料所构成的组中选出的一种或多种材料，其中贮存器优选具有其他的外壳并且/或者其中所述液体贮存器优选配备有用于进行压力平衡的元件。

52、此外，优选的是根据本发明的料筒，其中所述液体贮存器通过袋来构造，其中所述袋完全或者部分地由有机硅(silikon)、橡胶、乳胶或其它合适的弹性材料或非弹性材料、优选塑料制成。将袋作为液体贮存器来使用是特别有利的，因为它们能够被便宜地制造并且通常产生仅很少的垃圾量。此外有利的是，不必在液体贮存器中设置压力平衡，因为必要时所述袋在内压保持不变的情况下收缩。此外，从安全技术的角度来看，袋对于确定的应用情况来说是有利的，因为它们不会碎裂并且由此与很低的潜在危险相关联。

53、优选的是根据本发明的料筒，所述料筒在液体贮存器中包括液体，其中所述液体包括至少一种有效物质成分、沸点高于所述有效物质成分的至少一种第一载体物质和沸点低于所述有效物质成分的至少一种第二载体物质，其中所述有效物质成分优选从由尼古丁、四氢大麻酚、大麻二酚、相应的物质种类的物质和医用有效物质所构成的组中选出，并且其中所述液体此外优选包括从由1，2-丙二醇、甘油和水构成的组中选出的一种或多种溶剂。

54、前面所说明的液体在实践中已证实是特别有利的，用以借助根据本发明的装置将有效物质成分通过相应的气溶胶提供给使用者。在本发明的范围内，在此已知的是，如果所使用的甘油份额尽可能高，则尤其能够实现特别小的微液滴尺寸和特别狭窄的微液滴尺寸分布。相应地，在液体贮存器中包括液体的根据本发明的料筒是优选的，其中甘油相对于液体的总质量的质量份额处在20-80％、优选30-60％的范围内。

55、如前面所阐述的，在根据本发明的装置中能够有针对性地对蒸汽自由射流和为产生气溶胶而输送的空气流进行调整，以便获得期望的气溶胶特性。在实践中，这能够导致，从混合室排出的、由未冷凝的蒸汽、空气和气溶胶构成的流体体积不足以快速地补偿通过使用者的抽吸在使用者的口中所形成的压力差，尤其如果限制了进入到混合室中的空气流的体积的第二喷口也被使用。在这种情况下，尽管气溶胶品质优异，但是使用者的蒸汽体验也可能因为产生了下述印象而受到不利的影响，即根据本发明的装置对使用者的抽吸造成过多阻力。对于这种情况来说，已证实有利的是，在根据本发明的料筒中设置一个或多个空气通道，用所述空气通道能够将额外的空气经过混合室引导至使用者，以便弥补前面所描述的情况。因此，根据本发明的料筒是优选的，其包括一个或多个空气通道，所述空气通道设置用于将空气经过混合室引导至吸嘴。在此已证实特别导向目标的是，在附加的空气通道中设置阀，所述阀只有在超过预先确定的压力差时才打开，使得至少在抽吸开始时由使用者产生的压力差基本上促使蒸汽自由射流和空气流在所述混合室的内部形成。

56、此外，本发明涉及一种用于使液体蒸发的蒸发器系统，所述蒸发器系统优选用于使用在可携带的蒸发装置中、优选在手持设备中、特别优选在电子烟或用于医疗用途吸入器中，所述蒸发器系统包括根据本发明的料筒和可再用元件，所述可再用元件包括至少一个用于运行电加热元件的电能源、优选是电池或燃料电池、特别优选是锂离子电池、尤其是锂聚合物蓄电池，其中所述料筒和可再用元件以能够可逆且无损地拆卸的方式相互连接或可连接，从而在所述电能源与电加热元件之间形成电接触。在此，用于医疗用途的使用尤其包括施用针对呼吸道疾病的药物以及止痛剂。

57、最后，本发明也涉及一种用于产生气溶胶的方法，该方法优选用根据本发明的装置来执行，该方法包括以下步骤：

58、a)用布置在蒸发器室中的电加热元件使液体在蒸发器室中蒸发，

59、b)通过布置在所述蒸发器室的壁中的至少一个第一喷口将蒸发的液体从所述蒸发器室排出到混合室中，用以产生蒸汽自由射流，

60、c)在所述混合室中，通过所述蒸汽自由射流与通过空气入口进入到所述混合室中的空气流的混合来产生气溶胶，并且

61、d)将产生的气溶胶从所述混合室通过吸嘴的出口排出。

62、根据本发明的方法优选用根据本发明的装置或者优选的根据本发明的装置来执行。根据本发明的方法规定，借助电加热元件使液体在蒸发器室中蒸发。随后将产生的蒸汽从所述蒸发器室排出到混合室中，其中通过布置在所述蒸发器室的壁中的第一喷口来实现排出，从而获得蒸汽自由射流。接着，在所述混合室中通过所述蒸汽自由射流与通过空气入口进入到混合室中的空气流的混合来产生气溶胶。这种这样来产生的气溶胶最后从所述混合室通过吸嘴的出口被引导至使用者。